混合结构机械臂的设计与仿真分析

为减轻金属机械臂的重量,以六自由度机器人的大臂为研究对象,结合三维编织碳纤维复合材料的成型工艺,设计机械臂结构,提出基于CFRP/QT(碳纤维增强复合材料/QT 500-7铸铁)混合结构的机械臂轻量化设计方法。采用有限元分析方法对混合结构机械臂进行静力学分析,得到满足强度及刚度要求下混合结构机械臂的设计方案。力学仿真结果表明,混合结构机械臂质量减少24%,混合结构机械臂机器人具有良好的运动性能,在J1关节处所需驱动力矩更小。

六面体工装结构动力学仿真分析及优化

为满足某产品振动试验,合理的设计工装可以体现出产品遭遇真实的振动环境。本文利用ANSYS软件对六面体工装进行了模态分析、正弦振动和随机振动分析,得到了六面体工装和工装加模拟件的振型、应力及加速度响应。最后根据仿真计算结果对六面体工装薄弱环节及缺陷进行优化,保证试验产品能经受振动试验考核。

水工金属结构制作中的机械性能仿真与优化研究

在现代水工结构中,金属材料的机械性能直接关系到结构的安全性和耐久性。本文以水工金属结构为研究对象,通过机械性能仿真和优化方法,系统研究其制作过程中的性能表现。首先,基于有限元分析(FEA)方法,建立了水工金属结构的仿真模型,对不同制造工艺和材料参数对结构机械性能的影响进行了模拟。然后,通过实验验证仿真结果的准确性,并结合实验数据对仿真模型进行了校正。研究表明,金属材料的选择和加工工艺的优化对结构的力学性能有显著影响,其中热处理工艺对金属的强度和韧性起到关键作用。最后,本文提出了一套优化方案,通过调整加工工艺参数,显著提高了水工金属结构的机械性能,增强了其在实际应用中的可靠性和使用寿命。研究成果为水工金属结构的设计和制造提供了重要的理论依据和技术支持,对于提升水工工程的整体质量和安全性具有重要意义。

激光追踪测量系统机械结构模态参数影响

为了避免激光追踪测量系统机械结构在工作状态与电机产生共振现象,保证激光追踪测量系统的测量精度,本文提出了一种分析激光追踪测量系统机械结构模态参数影响的方法。基于两自由度的激光追踪测量系统机械结构,根据有限元法的模态分析理论,分析了结构材料密度、弹性模量和不同材料对系统固有频率的影响。研究结果表明:系统的固有频率随着结构密度的增大而增大,随着结构刚度的增大而减小,不同材料的影响差异较大;采用粘贴的固定方式可以增加系统的稳定性,有效保障系统的测量精度。本文的研究为激光追踪测量机械结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报,以及结构动力特性的优化设计提供了依据。

基于SolidWorks的装载机专用轮胎拆装机械手有限元分析及优化设计

以5 t装载机23.5-25规格轮胎为研究对象,利用SolidWorks软件建立了轮胎拆装机械手初始三维模型,并通过SolidWorks Simulation对夹爪和悬臂部分进行负载模拟仿真与应力静态分析。依据有限元分析结果对机械手初始三维模型进行结构优化和可靠性验证,通过增加肋板和加强筋减小了悬臂端部的形变,避免了悬臂容易发生弯曲断裂的问题,同时兼顾了因机械手自重增加而导致的成本升高问题。经过优化的机械手三维模型具有经济性、安全性和可视性等优点,为有效预防机械手工作过程的失效及提高生产率提供了有益借鉴。

机械结构实验模态分析及典型应用

为了验证QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪在机械结构实验模态分析中的可靠性和适用性,根据模态分析的基本原理,采用QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪对典型的机械结构(如简支梁与摩托车车架)进行了模态试验与分析。实验结果表明,模态分析方法通过QLV-MA2型一体化模态分析仪在机械结构中的应用是有效可行的。

刚柔耦合串并联康复机械臂运动特性分析

针对目前大多数上肢康复机器人在结构上存在的不足,首先,设计了一种兼具绳索驱动和并联机构优点的4自由度刚柔耦合串并联康复机械臂。其次,在基于此康复机械臂绳索空间和关节空间映射关系的条件下,运用D⁃H坐标法建立了康复机械臂的运动学模型。最后,在Matlab环境下,仿真分析了各关节角与绳长、速度随时间变化的关系曲线。分析结果表明,该刚柔耦合串并联康复机械臂结构设计的合理性,也为分析康复机械臂的轨迹规划问题提供理论基础。

机械结构的理论及试验模态分析方法

本文主要介绍了理论和试验模态分析的建模方式、分析方法以及应用过程。讨论了分析方法的适用条件及为提高模态分析精度需要解决的问题。并以悬臂梁为例,使用DASP软件验证了模型的一致性及方法的可靠性;该理论分析及应用过程对促进模态分析法的工程应用具有重要意义。

数值仿真工具在“机械振动学”课程教学中的应用

随着科学技术发展,数值仿真模拟为抽象理论知识的学习及应用提供了可视化、低成本、高效率之新途径。基于ABAQUS有限元软件,以复杂服役环境下DF-17导弹振动抑制为工程背景,以梁的横向振动模态为研究对象,分别模拟计算五种常见梁的前三阶横向振动固有频率及振型。与理论推导结果对比,进行误差分析,验证梁模型的适用条件。数值仿真模拟与理论学习的有机结合将有效强化学生对振动基本理论的理解,提高先进工具应用能力和问题分析能力。

巷修机器人多功能机械臂结构的设计与仿真

为实现巷修机器人在煤矿井下狭小空间内的巷道修复作业,设计了一种大折展比多功能机械臂,通过3节机械臂折展来适应巷道条件,并完成受限空间内大范围的巷道修复作业。利用三维建模软件辅助设计并建立机械臂模型。为了验证该机械臂结构合理性及工作过程中的安全稳定性,利用三维仿真软件对机械臂模型进行了静力学分析,并对其进行模态分析。分析结果表明:机械臂的强度满足要求;机械臂前6阶模态振幅偏大,需要对其加强设计,以提高其稳定性。

一种机械手底座的结构改进与模态分析

设计了一种机械手结构,并针对其底座结构在长期频繁的使用中产生的磨损比较严重的问题进行了改进。通过增加支承结构,改变了底座和工作台的接触方式,从而有效地提高了其接触强度,增加了其结构刚度,减小了摩擦面积。结合ANSYS Workbench 14.0软件对该支承结构进行模态分析得出,在固有频率为290.13Hz条件下应力和变形最大,应尽量避免在使用过程中承载载荷频率过低。为该结构的进一步调整和使用打下了基础。

基于有限元的动力电池系统机械性能仿真分析与研究

为了探究动力电池系统箱体及其内部结构的安全性能,结合企业某款纯电动汽车动力电池系统的几何模型,对其进行仿真分析。基于有限元分析软件对其进行模态分析、静载荷惯性力分析、机械冲击、模拟碰撞以及挤压分析等,多维度进行仿真分析来综合评判其机械性能。通过仿真分析,可验证该动力电池系统机械性能的安全性和可靠性。该结果也表明了该动力电池系统设计的合理性,对后续该动力电池系统的进一步研究奠定了一定的基础。

螺柱焊零件上料机械手结构设计与分析

某型车体螺柱焊工艺生产中需大量使用已装配的专用螺柱焊零件,目前主要由人工进行筛选、上料和装配,装配效率低、出错率高、人工劳动强度大,为此设计了一款用于螺柱焊零件自动化装配系统的上料机械手。基于装配系统结构与最优上料路径,对上料机械手进行了结构设计,基于虚拟样机技术构建了零部件三维模型。同时,利用ANSYS分析软件对关键承载零部件进行了有限元分析,获得其静力学变形结果和应变情况,并对整体结构进行了模态分析,获得其前6阶固有频率和模态振型。仿真结果表明,机械手具有良好的结构稳定性和强度、刚度性能,可应用于螺柱焊零件的平稳上料,为后续的工程应用样机研制奠定了基础。

一种新型多工位机械压力机结构设计及仿真分析

为更好的满足多工位加工工艺的需求,通过研究传统多工位加工工艺特点,重新设计了一种新型多工位机械压力机。详细阐述了所设计结构的工作原理及特点,该结构具有较强的抗偏载能力及精度保持性。借助ADAMS对运动特性进行了仿真分析,得到了各滑块运动关系曲线,为此类机床的设计提供有效的参考依据。

无碳小车机械结构的创新性设计及仿真分析

主要运用仿真分析软件Matlab、三维建模软件Pro/E分析了无碳小车的机械结构以及小车结构的各项参数对小车运动轨迹的影响.最后运用Pro/E软件对整车进行了三维造型,研究小车机械结构各尺寸是否存在干涉.

带式输送机机架的有限元仿真与结构模态分析

利用ANSYS仿真分析软件,对输送机机架在工作时的受力情况进行仿真分析,根据分析结果有针对性地对机架结构模态进行优化,不仅极大地提升了机架整体结构的可靠性,而且降低了系统整体质量和生产成本,对提高煤炭生产企业经济效益和工作安全具有十分重要的作用。

火箭发射架结构强度与模态仿真分析

火星探测关键技术需要在通过探空火箭在地球临近空间进行验证,这就需要一些新型发射架来对火箭进行发射。某型火箭发射架研制周期短,需要在设计阶段对其结构进行仿真分析,从而减少样机制作成本、缩短产品周期、加快新品研发进程。本文对某型探空火箭发射架进行结构强度和模态分析,分析结果表明,发射架结构强度满足要求,振动频率与火箭激励差别较大,结构设计满足火箭发射要求。

采伐机工作臂机械结构设计与仿真分析

针对山林地区树木生长环境和树木的特点,设计了一种折叠式结构的采伐机工作臂。确定了工作臂的主要参数、主臂和安装板材料、主臂和副臂连接方式,建立了采伐机工作臂三维模型。根据主副臂之间角度最大且伸缩臂伸出长度最大最不利承载时工作臂的受力情况,求得主臂、副臂和伸缩臂弯矩;借助ANSYS软件对工作臂的承载情况进行试验验证,得到主臂、副臂的应力和位移云图,得出主臂和副臂设计结构都满足设计要求的结论。

大型五轴仿真转台的总体机械结构设计与分析

根据机载目标探测系统的地面试验和性能评价需要,开展了大型五轴转台的总体机械结构设计,并利用Inventor软件进行三维实体建模。针对该转台机械结构尺寸大、载荷重、精度要求高的特点,利用有限元分析软件,建立了转台框架结构的有限元模型,并进行了静力计算、模态分析。在分析计算的基础上,对台体关键的支撑轴系、框架结构进行了优化,使其全面达到了10量级的总体结构精度要求,模态特性的改善也为宽频带伺服系统的实现提供了基础保证。

基于三维水弹性力学的浮体结构机械阻抗分析

水中浮体结构的阻抗反应了其湿结构系统本身的固有特性。采用模态分析方法,能以较少的自由度,全面而精确地描述船体复杂结构的振动特性,从而大大简化分析与计算。文中基于三维水弹性力学分析方法,采用模态叠加原理,对机械阻抗进行了计算,分析了浮体湿结构在水中的动态特性,并讨论了自由液面和水介质压缩性的影响。